严重短缺的PMIC，要靠12英寸晶圆拯救？
发布时间:2022-04-12
缺芯潮走过一年多，“长短料”格局已经取代了最初的普遍缺货，当下供应链内的几个“断点”格外显眼，PMIC就是其中之一。
从IC交易网“创新指数”的统计来看，PMIC从去年开始的各个月份都列席热搜榜单的前五名之内，能够长期将其“压制”的唯有MCU。最近这一周，PMIC的热度仍高居前五之内，反映出市场需求仍然强烈。
【创新指数单周品类及品牌热搜情况】
各品牌中，TI的TPS92、TPS61及LM等系列在PMIC中热度最高，也正是因为PMIC带来的巨大搜索量，TI在上周，并且是连续数周都高居品牌热搜第一，盖过所有品牌的光芒，包括ST。
【创新指数6种TI品牌PMIC周搜索量情况】
PMIC：有电源就要用到它，需求极大
PMIC全称电源管理芯片（Power Manage IC），在电路系统中，各个芯片及器件的工作电压各不相同，PMIC将电池或电源提供的固定电压进行升压、降压、稳压等处理，以满足各个器件的工作条件。如果说主芯片是电路系统的“大脑”，那么PMIC就可比作电路系统的“心脏”。
随着电子设备日益普及、包括工业产线及汽车等领域的电子化也日益加深，PMIC的需求与日俱增。特别是在2020年新冠疫情爆发后，线上办公刺激PC、服务器等“宅经济”需求攀升，外加环保浪潮造就的新能源产业，市场对PMIC的需求不论是数量还是性能方面，都达到了空前高度。
然而，2020年疫情爆发以来，多个原因导致PMIC供应困难，至今它仍是缺货最严重的物料之一。PMIC与MCU、面板控制IC等成熟制程芯片俨然成为供应链中的“断点”，影响到到很多电子产品的出货节奏。
【主要PMIC厂商列举 来源：CTIMES】
PMIC扩产不易，转进12英寸是关键
根据集邦咨询的调研，大部分PMIC基于8英寸0.18-0.11微米工艺制造。早在疫情之前，8英寸产能的紧缺就暴露了出来。2016前后，电动车等新应用刺激出大量包括PMIC在内的“小芯片”需求，让本该被12英寸替代的8英寸产能落入紧缺。2020年缺芯潮爆发，加剧了这一结构性短缺，导致包括PMIC在内的一系列小芯片严重缺货涨价。
面对巨大的供需缺口，众多原厂和芯片代工厂自然是要扩产。但在12英寸晶圆主流化的今天，各厂对8英寸的扩产普遍力度不足。8英寸设备供不应求，使得芯片厂扩的实际成本并不低，并且12英寸晶圆主流化不可阻挡，此时扩产8英寸也要承担巨大的机会成本。
后续几年，芯片厂对于8英寸晶圆的扩产，主要是用“去瓶颈化”的方式增加少量产能。据集邦咨询预测，2020至2025年全球前十大晶圆厂8英寸等效晶圆产能复合年增长率仅3.3%，相比之下12英寸的年增量是10%。由此可见，各厂扩产重心早就放在12英寸之上。
对中小IC设计厂来说，转进12英寸产线成本太高，单位产能的提升并不能弥补重新开发、验证及流片所花费的成本。眼下积极转进12英寸产线的，还是以大厂为主。
集邦咨询介绍，目前包括联发科、高通及瑞昱等IC设计厂正陆续将部分PMIC转移至12英寸90/55纳米工艺生产。而在IDM厂之中，则是以TI和安森美等厂转进12英寸最为积极。值得一提的是，PMIC正是TI的“主战场”之一。因此，在IC交易网看来，TI的动向最值得充分关注。
大型IDM转型12英寸，引领节奏
作为IDM域的头号玩家，TI曾多次改变行业走向。本轮转进12英寸风潮，TI也是颇为积极主动。
去年7月，TI仅以9亿美元收购了美光位于犹他州的一座12英寸晶圆厂，该厂编入TI麾下，成为其第四座12英寸厂。去年11月，TI宣布将在德克萨斯州谢尔曼新建最多四座12英寸芯片厂，其中两座会在今年动工。如四座晶圆厂全部建成，总投资额将高达300亿美元，而TI也将拥有高达8座12英寸晶圆厂，这在IDM厂之中无人能及。
TI转型12英寸非一日之功，且早已从中获益颇多。早在2017年，TI模拟收入中的一半以上就来自12英寸产线，使得TI整体的毛利率多年保持在60%以上。相比之下，其他IDM厂的毛利率一般处在40%-60%之间。据TI表述，12英寸晶圆相比8英寸，制造模拟IC可以让未封装芯片的成本优化40%，封测后芯片的成本降低20%，这显然就是近年来TI的毛利率遥遥领先其他IDM厂的秘诀所在。
有TI“尝鲜”在前，更多IDM厂也开始布局12英寸产线。2020年，安森美以低至4.3亿美元的价格收购代工厂格芯的一座12英寸厂，从而跻身“12英寸俱乐部”。在这之前，ST、英飞凌等厂也都拥有了自己的12英寸厂，但上述这些厂商的布局跟TI相比，差距尚且遥远。
以TI为首的IDM大厂布局12英寸产线，就是为了生产PMIC以及更多原先基于8英寸晶圆的“小芯片”。集邦咨询预测业内主流产品转入12英寸产线的时间在2023下半年至2024年，而这应该也是缺芯大开始潮褪去的时间点。
现在2022年快要走过一个季度，接下来的时间，就将是缺芯潮的“下半场”，后续芯片厂之间的竞争，将会围绕12英寸产线的布局展开。在TI稳居高位之后，下一个强者将会是谁，IC交易网将与业内广大朋友共同期待。
